Гальванические покрытия Справочник Ю.Д.Гамбург 2006-600 (1074331), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Температуру не следует поднимать выше б0 'С. В трихлорэтилене не следует обезжиривать алюминиевые и магниевые сплавы (в тетрахлорэтилене — можно). Следующим этапом является обезжиривание в щелочных ваннах, которые содержат углекислый натрий (соду), тринатрийфосфат (или пирофосфат натрия), жидкое стекло (метасиликат натрия), натриевую шелочь (гидроксид натрия )чаОН), а также органические поверхностно-активные добавки (ПАВ). При составлении раствора шелочь растворяют в последнюю очередь, добавляя ее понемногу.
В зависимости от содержания й) аОН растворы могут быть сильно-, средне- и слабошелочными (в случае сплавов алюминия и цинка шелочь следует вообще исключить или вводить в концентрации не более 1 г/л). Достаточно универсальным является раствор, содержагдий 1О г/л щелочи, 40 г/л кристаллической соды и 40 г/л тринатрийфосфата. Длительность химического обезжиривания зависит от степени загрязнения и составляет для сталей 5 — 30 минут, для цветных металлов — от не- скольких секунд до 5 минут, рабочая температура около 70 'С. Наилучшие результаты получаются при наложении ультразвука (0,5 — 3 Вт/см', частота 20-30 кГц). Наряду с химическим обезжириванием используют электрохимическое обезжири ванне — последовательно катодное и анодное.
В этих процессах на поверхности выделяются газы — соответственно водород и кислород, причем их пузырьки, отделяясь от поверхности, захватывают примеси, переводя их в раствор. Электрохимическое обезжиривание проводят при температуре около 70 'С и плотности тока 3 — 6 А/дм'. Длительность катодного обезжиривания 1 минута, анодного — 5 — 20 секунд (в случае стали — 4 — 5 минут). Прн анодном обезжиривании может произойти частичное окисление поверхности (а в случае олова, цинка или хрома — и их растворение, поэтому указанные металлы анодно обезжиривать не следует), а при катодном на поверхности могут осесть следы металлов, содержащихся в растворе.
Недостатком катодного обезжиривания является и возможность наводороживания стальной основы. Поэтому сталь лучше обезжиривать только анодно, а цветные металлы — катодно, с последующим кратким переключением на анод. При анодном обезжириванин использование метасиликата натрия нежелательно. В растворы обезжнривания добавляют смачиватели типа синтанола ДС-10, ОП-7, ОП-10, сульфонола НП-З, которые значительно улучшают моющую способность этих растворов, так как препятствуют слипанию мелких капелек жира в моющем растворе. Оптимальная концентрация этих поверхностно-активных веществ около 1 г/л. Выпускается также специальный обезжириватель ДВ-301, в присутствии которого возрастает маслоемкость растворов, т.е.
они дольше сохраняют работоспособность. В случае образования большого количества пены в растворы вводят пеногасители (выпускаются специальные вещества типа КЭ10-21). 3.1.2. Травление Оксндные и некоторые другие находящиеся на поверхности металла соединения не удаляются при обезжириванин, Поскольку, как и органические загрязнения, они могут резко ухудшить сцепление покрытия с поверхностью (а иногда и затруднить сам процесс вьщеления металла), нх удаляют путем травления поверхности в достаточно агрессивных растворах. Характер обработки поверхности с целью удаления оксидных пленок (травление), а также активирования поверхности перед нанесением покрытия сильно зависит от материала основы — в большей степени, чем процесс обезжнривания. Тем не менее можно отметить, что все этн растворы содержат в качестве важнейших компонентов (~~02 Гллю 3. в р либо смеси кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной, плавиковой), либо шелочь — гидроксид натрия.
Предпочтительны кислые растворы, однако шелочные можно применять для предварительной обработки (разрыхления оксндного слоя) сильно окисленных поверхностей. Кроме того, для добавления к травильным растворам выпускаются довольно разнообразные присадки, которые проявляют ингибнрующие свойства (существенно уменьшают скорость растворения металла, не влияя на скорость удаления оксида) и снижают расход травя- щего раствора. Эти вещества (типа ПБ-5 и др.) следует добавлять в соответствии с рекомендациями производителя.
а) травление енлаввв иевлева Обычно для снятия окалины и поверхностных пленок с поверхности обычных сталей и чугуна применяют растворы серной и соляной кислот, к которым добавляют ингибиторы, замедляющие подтравливание основного металла. Достаточен раствор 100 — 150 г/л серной кислоты. Иногда к нему приходится добавлять 50 — 70 г/л азотной кислоты. Для менее жесткого травления к раствору Н,804 добавляют ингибитор КИ-1 (5 г/л) и 150 г/л поваренной соли или 1 г/л иодистого калия.
Травление ведется при нагревании раствора до бО'С. Длительность травления может достигать десятков минут. При травлении обычно образуется шлам, который иногда удаляют механически, но возможно и химическое удаление в смеси серной и азотной кислот (по 80 г/л) при комнатной температуре или слабом нагреве. В случае коррозиоиностойких сталей часто приходится сначала разрыхлять слой оксида перед его снятием. Разрыхление проводится в растворе 200 г/л серной кислоты при 50 — 70 'С в течение 30 — 40 минут. Дальнейшее травление можно вести при комнатной температуре в смеси серной и азотной кислот (по 100 г/л) с добавкой 20 г/л плавиковой кислоты или фторида натрия. б) травление Ивентыл металлов Предварительное травление меди и ее сплавов (после термообработки или хранения) осуществляют в растворе 200-300 г/л серной кислоты при 50 — 70 'С. Последующее матовое травление поверхности ведется при комнатной температуре сначала в растворе = 700 г/л нитрата аммония (или нитрата натрия), а затем — без промывки — в растворе = 700 г/л серной кислоты либо 1300 г/л ортофосфорной кислоты в течение 15 — 20 минут.
Для блестящего травления используют раствор, содержащий 1000 — 1100 г/л серной кислоты и 250 — 300 г/л нитрата аммония. Вместо нитрата аммония можно добавить 50 г/л азотной кислоты и !О г/л поваренной соли. Хорошим составом для травления медных сплавов является раствор, содержащий 100 г/л серной кислоты и 50 мл/л перекиси водорода. Более жесткое травление можно осуществить в смеси одинаковых обьемов серной кислоты, азотной кислоты и воды. Детали из алюминия и его сплавов можно травить в растворе 60 г/л едкого патра при 40 — 50'С, причем к растворам добавляют агар-агар (как ингибитор травления), а также 2 — 3 г/л глюконата натрия (для повышения растворимости образуемых солей). Алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния лучше травить при 70' в растворах, содержащих 50 — 150 г/л НЕ и 400 — 800 г/л азотной кислоты (оптимальное соотношение компонентов зависит от состава сплава).
Магниевые сплавы травят при 20 — 30 'С в растворах азотной кислоты (50 — 100 г/л), а шлам удаляют в растворе хромовой (или плавиковой) кислоты. Свинцовые сплавы и припои лучше всего травить в разбавленной (1:4) плавиковой или (1:10) борфтористоводородной кислоте. Молибден, вольфрам и сплавы на их основе травятся в подогретом растворе 70 г/л серной и 70 г/л азотной кислот с добавлением небольшого количества фторида (5 — 6 г/л). 'Травление титановых сплавов проводят в концентрированных растворах серной кислоты (до 1000 г/л) как при комнатной температуре, так и при нагревании.
В раствор можно добавить 30 — 40 г/л поваренной соли и/или фторида натрия. Если оксидную пленку на титане предварительно обработать (разрыхлить) в очень горячем щелочном растворе (600 г/л гидроксида натрия и 200 г/л нитрата натрия) или в расплавленной щелочи, то травление можно проводить в более разбавленном растворе (120 г/л серной и 70 — 80 г/л плавиковой кислот). Еще один способ обработки титана заключается в травлении его поверхности в смеси 200 г/л азотной и 10 г/л плавиковой кислот (20— 25'С, 1 минута), с последующей (после промывки холодной водой) обработкой в течение 20 минут при 50'С в растворе 550 г/л серной и 250 г/л соляной кислот.
Детали из цинкового литья после обезжиривания обычно достаточно обработать в течение 1 — 2 минут в слабом (20 г/л) растворе серной кислоты. 3.1.3. Дополнительная подготовка поверхности В качестве дополнительной подготовки поверхности применяют электрохимическое полирование, цинкатную обработку и декапирование или активирование. Основным компонентом растворов для злектрополироваяия является фосфорная кислота (900 — 1200 г/л), к которой добавляют хромовый ангидрид (50 — 70 г/л) и серную кислоту (250 — 500 г/л). Желательно, чтобы содержание воды в растворе не превышало 20% по массе.
В таких растворах можно при температуре 60 — 70 "С анодно полировать и сталь, и сплавы меди„и сплавы алюминия. При правильном подборе условий (анодной плотности тока и температуры) поверхность за несколько минут приобретает гладкость и блеск, причем особенно хорошо сглаживаются шероховатости с малым шагом. Анодная плотность тока при этом составляет 10 — 30 А/дмз, но процесс лучше контролировать не по плотности тока, а по напряжению на ванне, которое в каждом конкретном случае можно подобрать опытным путем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
